Конструкция детали и условия ее эксплуатации. Выбор способа изготовления отливки. Определение места и уровня подвода металла. Расчет элементов литниково-питающей системы. Изготовление пресс-формы, моделей, литейной формы. Анализ возможных видов брака.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ФГАО ВПО «Уральский Федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра “Литейного производства и упрочняющих технологий»

Курсовой проект

Технология изготовления отливки «Кольцо» методом литья по выплавляемым моделям

Н. контр, к.т.н., доц. Казанцев С.П.

Руководитель Казанцев С.П.

Студент Митин Н.В.

Группа Мт-570601

Екатеринбург 2011

Оглавление

1. Анализ конструкции детали и условий ее эксплуатации. Конструирование отливки

2. Обоснование выбора способа изготовления отливки

3. Выбор и обоснование места и уровня подвода металла

4. Выбор и обоснование конструкции литниково-питающей системы

5. Расчет элементов литниково-питающей системы

6. Проектирование и изготовление пресс-формы

7. Изготовление моделей

8. Изготовление литейной формы

9. Анализ возможных видов брака и меры их предотвращения

Библиографический список

1. Анализ конструкции детали и условий ее эксплуатации. Конструирование отливки

Отливка - представитель «Пробка» имеет габаритные размеры: 30*30*30, масса 100 гр.

Отливка изготавливается из стали 45Л. В зависимости от назначения и требований к качеству по ГОСТ 977-88 отливка «Пробка» относится ко второй группе. Данные отливки не воспринимают большие нагрузки, их конфигурация и размеры определяются конструктивными и технологическими соображениями. Осуществляется контроль двух параметров: внешний вид, геометрические размеры.

Отливка относится к 7 классу точности по ГОСТ 26645-85. Механическая обработка осуществляется в соответствии с IT 10 по ГОСТ 26645-85.

Максимальный размер от базы до обрабатываемой поверхности для отливки «Пробка» 15 мм, согласно ГОСТ 26645-85 при механической обработке по 10 квалитету припуск на механическую обработку при таком размере составит 1 мм. Принимаем припуск 1 мм для всех обрабатываемых поверхностей отливка «Пробка».

Шероховатость отливки складывается из шероховатости поверхности модельной оснастки; размеров частиц формообразующих материалов, а именно первого облицовочного слоя; способности суспензии смачивать поверхность модельного блока; смачиваемости расплава поверхности литейной формы. Согласно ГОСТ 2789-73 отливка имеет шероховатость Rz100.

Для извлечения модели из полости пресс-формы на поверхности выполняются уклоны до 3 по ГОСТ 3212-80.

Радиусы скруглений в местах сопряжений принимаем 1 мм.

2. Обоснование выбора способа изготовления отливки

Литье по выплавляемым моделям - метод получения отливок в неразъемных разовых формах, преимущественно оболочковых, обладающих повышенной точностью ГОСТ 26645-85.

Изготавливая данную отливку методом ЛВМ, мы сможем максимально приблизить отливку по форме и размерам к готовой детали, а в ряде случаев получить литую деталь, дополнительная обработка которой перед сборкой не требуется. Вследствие этого резко снижаются трудоемкость и стоимость изготовления изделий, уменьшается расход металла и инструмента, экономятся энергетические ресурсы, сокращается потребность в рабочих высокой квалификации, в оборудовании, приспособлениях, производственных площадях. Метод позволяет изготавливать сложные тонкостенные отливки (5мм). Так же мы можем изготовить отверстия (10мм) литьем, без применения стержней. Метод позволяет получать отливки с высокой точностью и хорошим качеством поверхности, что необходимо при изготовлении данной отливки «Пробка».

Применение высокоогнеупорных и термостойких материалов для изготовления оболочковых форм, пригодных для нагрева до температуры выше температуры плавления литейного сплава и быстрого охлаждения без деформаций и разрушений, позволяет эффективно использовать методы направленной кристаллизации, получать высоко герметичные отливки и получать монокристаллические изделия.

3. Выбор и обоснование места и уровня подвода металла

При выборе места подвода металла руководствуемся следующими рекомендациями:

- следует обеспечить подвод металла в такие места отливки, разогрев которых будет способствовать усилению направленного затвердевания;

- если в отливке могут образовываться внутренние напряжения, то следует подводить металл таким образом, чтобы уменьшились температурные перепады в ее частях;

- следует стремиться к созданию одностороннего движения металла в форме, т.е. питатели размещать так, чтобы направление движения металла было в одну сторону и было исключено встречное движение струй;

- подвод металла к отливке следует подводить в массивные части, так как литниково-питающая система является прибылью;

- следует стремиться к осуществлению подвода металла в форму при заполнении ее наиболее коротким путем.

Металл подводим через один питатель в массивную часть отливки.

4. Выбор и обоснование конструкции литниково-питающей системы

ЛПС при литье по выплавляемым моделям строят из традиционных элементов: литниковых воронок, стояков, зумпфов и литниковых ходов, прибылей и коллекторов. Благодаря, характерной для литья по выплавляемым моделям, неразъемной форме указанные конструктивные элементы удается расположить наиболее эффективно, максимально используя объем формы.

Для отливки «Пробка» лучше всего будет использовать литниково-питающую систему 1-го типа, где питающий элемент - центральный стояк. ЛПС этого типа представляет собой стояк компактного сечения, непосредственно к которому с разных сторон присоединяются небольшие отливки с тремя индивидуальными питателями. Центральный стояк является одновременно и литниковым ходом, и коллективной прибылью, а питатели соответственно выполняют и роль шеек прибылей. Сечение стояка имеет квадратную форму. Это сделано для удобства приклеивания моделей на стояк.

Центральное расположение стояка обуславливает естественное замедление его охлаждения и способствует направленному затвердеванию периферийно расположенных отливок. Зумпф в нижней части стояка смягчает отрицательное действие механического и теплового ударов, имеющих место в начальный момент заливки.

Центральный стояк служит основой для создания комплексно-механизированного технологического процесса производства небольших отливок. Применение унифицированного металлического каркаса в качестве несущей конструкции обеспечивает удобство звеньевой сборки модельного блока и его высокую прочность при изготовлении оболочковой формы. Уже в отлитом блоке центральный стояк надежно закрепляется в приспособлениях станков при очистке и отрезке отливок.

5. Расчет элементов литниково-питающей системы

Расчет размеров элементов литниково-питающих систем в случае, когда требуется получить плотные отливки с повышенными механическими свойствами, рекомендуется производить по методике, разработанной М.Л. Хенкиным на основе обширных экспериментальных исследований. Данная методика может быть использована для расчета элементов ЛПС 1 - 3, 7 типов.

Методика предусматривает подвод металла к наиболее массивным узлам отливки.

Исходными данными для определения размеров элементов литниково-питающей системы является приведенная толщина массива отливки (узла питания) и масса отливки.

Расчет размеров питателя или стояка производится по формуле:

п = (2 ???z³ ??Q?^?? ??l^1/3) / ст (1)

z - приведенная толщина узла питания отливки (отношение объема массива отливки к его поверхности); приведенные толщины массивов отливок могут быть определены по формулам;

Q - масса отливки в г;

l - длина питателя;

_п - приведенная толщина сечения питателя (отношение площади сечения питателя к его периметру);

_ст - приведенная толщина сечения стояка (отношение площади сечения стояка к его периметру).

В зависимости 1 через приведенные толщины _п, _ст и z, а также вес отливки Q отражена зависимость между размерами литниковой системы и размерами узла питания (термического узла), а также между размерами самих элементов литниковой системы (стояка и питателя).

По формуле 1 рассчитаны размеры литниковых систем для значительного количества стальных отливок. Полученные данные после производственной проверки сведены в таблицы, которые позволяют определить размеры элементов литниково-питающих систем, не прибегая к расчетам.

Нам необходимо рассчитать размеры элементов литниково-питающей системы для отливки «Пробка»; материал - сталь 45Л; масса отливки Q=100г. Находим приведенную толщину массивного узла отливки z:

Z₁ = (2)

Принимаем длину питателя l = 8 мм для удобной...